1.本发明涉及金属粉末制备技术领域，具体地，涉及一种高效水雾化金属粉末喷嘴。
背景技术：
2.目前，国内水雾化锌粉末制备生产工艺中采用的高压喷嘴主要有环孔型和组合式型，其喷嘴组装方式采用焊接形式，很难保证锌粉制备工艺稳定性和连续性方面更高的要求，主要体现在几个方面：
3.1)制造加工难度大，难以保证工艺要求；
4.2)焊接形式喷嘴很大程度上存在残余应力，导致喷嘴孔喷射角度变位，无法完全对准锌液流，达不到锌粉制备的效果；
5.以公告号为cn104107919b的一种高压水雾化喷嘴为代表的专利针对这些焊接缺陷进行了改进，将喷嘴各部件转而用螺栓连接，这样虽然消除了焊接应力影响，但仍存在如下缺点：
6.1)环孔型喷嘴对其本身的安装位置度要求高，一旦错位，从环孔射出的水流射不到锌液，同样达不到锌粉制备的效果；
7.2)环孔型喷嘴成品的喷射孔大小是固定的，无法调节其大小，使用过程中，在冲刷的作用下逐渐被磨大，造成水射流的流量变化，流速迅速降低，从而降低了水射流的冲击力，使得雾化效果急剧恶化；
8.3)环孔型喷嘴容易被反射回的锌液堵塞，严重影响生产；
9.以上种种因素均会对雾化效率和细粉率产生消极影响。
技术实现要素：
10.本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种无应力变形影响且高压水喷射冲击金属液可靠度高的高效水雾化金属粉末喷嘴。
11.本发明的目的通过以下技术方案实现：
12.一种高效水雾化金属粉末喷嘴，包括设有高压水通入口的外壳，外壳内筒内自上而下顺次安装调整块和喷嘴芯，喷嘴芯外壁、外壳内筒壁和调整块外壁形成一与高压水通入口连通的高压水喷射腔，调整块中心具有供金属液流通的流通孔。
13.喷嘴芯中心设有锥面通孔，调整块外壁靠近喷嘴芯锥面通孔的部位呈斜面结构，调整块的斜面结构嵌入喷嘴芯的锥面通孔内并与锥面通孔表面具有间隙而形成供高压水喷射腔内水喷射的环形喷孔。
14.进一步地，锥面通孔的锥度为25°～60°。
15.更进一步地，斜面结构和锥面通孔表面的间隙自上而下由大变小。
16.再进一步地，间隙为0.1～1mm。
17.进一步地，喷嘴芯上锥面通孔的锥面长度大于调整块斜面结构的斜面长度。
18.进一步地，调整块上设有可通过将调整块上下移动以调整锥面通孔表面与斜面结
构之间间隙大小的调节结构。
19.更进一步地，调节结构为设置在调整块外壁的细牙螺纹，外壳内筒壁上设有与细牙螺纹适配的螺纹结构。
20.再进一步地，调整块的流通孔为用于调节细牙螺纹与螺纹结构旋合程度的调节孔。
21.进一步地，还包括与外壳开口端连接并对喷嘴芯进行限位的端盖。
22.更进一步地，外壳和端盖螺栓连接且在两者的螺栓连接面间加塞有精密垫片。
23.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
24.1)喷嘴芯和调整块之间的环形喷孔形成特定的流道，喷出的水流是连续的锥形高压射流，对喷嘴芯的安装位置精度无特殊要求，高压水在任何角度都能喷射到自由落下的金属液，确保金属液受高压水喷射冲击的可靠性，显著提升雾化效率；
25.2)充分考虑了水雾化喷嘴的使用磨损，创造性地设计了调节结构来调整锥面通孔表面与斜面结构间的间隙，一来有效保证细粉效果，二来提升水雾化喷嘴的整体使用寿命；
26.3)整体结构简单，外壳为一体化结构，无需掺杂焊接关系，彻底摒弃应力变形影响；
27.4)雾化效率高，且大大提升了细粉度，雾化的金属粉末粒度在80目以上，该细粉度可充分满足金属粉末的后续使用需求，无需再对金属粉末进行筛分。
附图说明
28.图1为实施例1所述的均匀细粉型水雾化喷嘴的剖面图；
29.图2为喷嘴芯的剖面图。
具体实施方式
30.下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
31.实施例1
32.如图1所示的均匀细粉型水雾化喷嘴，用于制备各种金属粉末，本实施例主要针对锌粉制备，其包括设有高压水通入口的外壳1，高压水通入口插接有进水管7，外壳1呈内空的盖状结构，其中心开设供熔化的锌液下流的过流孔，外壳内筒内自上而下顺次安装调整块2和喷嘴芯3，喷嘴芯3与外壳1内筒壁贴合设置，调整块2的周向外壁与外壳1内筒壁具有间距，此时，喷嘴芯外壁(即喷嘴芯上表面)、外壳内筒壁和调整块周向外壁之间形成一与高压水通入口连通的高压水喷射腔4，调整块2中心具有供从外壳过流孔流下的锌液流通的流通孔21；外壳1开口端连接有对喷嘴芯3进行限位的端盖5，端盖上表面与喷嘴芯下表面贴合，端盖5外周伸出有法兰连接部，该法兰连接部与外壳开口端端面螺栓连接。
33.具体地，如图1和图2所示，喷嘴芯3中心设有锥面通孔31，调整块2周向外壁靠近喷嘴芯锥面通孔31的部位呈斜面结构，该斜面结构嵌入喷嘴芯的锥面通孔内并与锥面通孔表面具有间隙而形成供高压水喷射腔内水喷射的环形喷孔，端盖5中心开设有雾化孔供环形
喷孔喷出的高压水与流通孔流下的锌液冲击雾化。本技术的环形喷孔为连续型喷孔，喷出的高压水流是连续的锥形高压射流，在任意时刻都会有高压水对下落的金属液产生喷射冲击，即使在某些部位产生堵塞的情况下，仍会在环形喷孔的其它部位源源不断输出高压水对锌液进行喷射，且该环形喷孔对喷嘴芯的安装位置精度要求不高，高压水在任何角度都能喷射到自由落下的金属液，可有效确保金属液受高压水喷射冲击的可靠性，保证金属粉末的高效雾化生产；金属液在雾化孔内与高压水将发生多次撞击，其颗粒经高压水的反复打磨将逐步细化和均匀化。
34.优选地，锥面通孔31的锥度为25°～60°，斜面结构和锥面通孔表面之间的间隙宜自上而下由大变小，进一步为高压水的喷射积蓄力量，间隙范围值取0.1～1mm。
35.环形喷孔可以采用多种形状，如圆形、矩形、椭圆形等，本实施例采用圆形，即环形喷孔为圆环形喷孔。
36.本实施例采用压力值为15～25mpa、流量范围为20～50m3/h的高压水从上述环形喷孔喷出连续高压冲击锌液进行雾化，得到的雾化锌粉在80目以上，不会产生低于40目的颗粒物，细粉度高，且本水雾化喷嘴所喷高压水对锌粉的多次冲击起到了均匀细化效果，所得的锌粉精细度可满足后续所有用途，无需再配置
振动筛类筛分设备对锌粉进行粗细筛分。
37.一般地，喷嘴芯上锥面通孔31的锥面长度要大于调整块斜面结构的斜面长度，喷嘴芯3和调整块2在安装好后，喷嘴芯上表面高出调整块斜面结构始端从而在该处形成一个小三角区域，便于引流高压水喷射腔内水进入该区域以备喷射。
38.随着使用时间延长，环形喷孔必然会发生磨损，可能导致细粉度降低，在无法制得满足需求的锌粉时则需要更换水雾化喷嘴，本技术为提升水雾化喷嘴的整体使用寿命，在调整块2上设有可通过将调整块上下移动以调整锥面通孔表面与斜面结构之间间隙大小的调节结构22。另外，端盖法兰连接部与外壳开口端端面的螺栓连接面间加塞有精密垫片，以便于达到调整出环形喷孔处最佳间隙的效果。
39.具体到本实施例中，外壳1的内筒顶部顺着过流孔方向延伸有柱状部11，调整块2上表面则开设有与柱状部外周适配的凹槽，柱状部11伸入凹槽内，上述的调节结构22为设置在调整块凹槽壁上的细牙螺纹，其规格可选用m90
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1.5，外壳柱状部11外壁上则相应设有与该细牙螺纹适配的螺纹结构。当环形喷孔发生磨损时(发现锌粉目数不达标时或根据已有实验数据得出将发生磨损的时间)，通过旋转调整块，使细牙螺纹沿柱状部上的螺纹结构下旋一定量，即可弥补环形喷孔所产生的磨损，确保雾化锌粉仍处在达标范围。
40.为便于快捷上或下调调整块的调节结构，本实施例就地取材，将调整块的流通孔21同时设为调节孔，流通孔可以是三角孔、方孔或六角孔等多边形孔，采用常规的相应结构扳手伸入流通孔内即可旋转调整块。
41.当然，本技术的调节结构并不局限于上述的细牙螺纹，只要是能通过人工或自动做出相应动作使调整块能上下移动的结构均可。
42.喷嘴芯3、调整块2、端盖4三者在与外壳1内筒壁接触的位置均安装有密封圈6，一来增加各部件之间的摩擦，二来充分保证高压水喷射腔内的压力。
43.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还
可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。技术特征：
1.一种高效水雾化金属粉末喷嘴，其特征在于，包括设有高压水通入口的外壳(1)，外壳内筒内自上而下顺次安装调整块(2)和喷嘴芯(3)，喷嘴芯外壁、外壳内筒壁和调整块外壁形成一与高压水通入口连通的高压水喷射腔(4)，调整块中心具有供金属液流通的流通孔(21)；喷嘴芯(3)中心设有锥面通孔(31)，调整块(2)外壁靠近喷嘴芯锥面通孔的部位呈斜面结构，调整块的斜面结构嵌入喷嘴芯的锥面通孔(31)内并与锥面通孔表面具有间隙而形成供高压水喷射腔内水喷射的环形喷孔。2.根据权利要求1所述的高效水雾化金属粉末喷嘴，其特征在于，锥面通孔(31)的锥度为25°～60°。3.根据权利要求2所述的高效水雾化金属粉末喷嘴，其特征在于，斜面结构和锥面通孔表面的间隙自上而下由大变小。4.根据权利要求1或2或3所述的高效水雾化金属粉末喷嘴，其特征在于，间隙为0.1～1mm。5.根据权利要求1所述的高效水雾化金属粉末喷嘴，其特征在于，喷嘴芯上锥面通孔(31)的锥面长度大于调整块斜面结构的斜面长度。6.根据权利要求1所述的高效水雾化金属粉末喷嘴，其特征在于，调整块(2)上设有可通过将调整块上下移动以调整锥面通孔表面与斜面结构之间间隙大小的调节结构(22)。7.根据权利要求6所述的高效水雾化金属粉末喷嘴，其特征在于，调节结构(22)为设置在调整块外壁的细牙螺纹，外壳内筒壁上设有与细牙螺纹适配的螺纹结构。8.根据权利要求7所述的高效水雾化金属粉末喷嘴，其特征在于，调整块的流通孔(21)为用于调节细牙螺纹与螺纹结构旋合程度的调节孔。9.根据权利要求1或7所述的高效水雾化金属粉末喷嘴，其特征在于，还包括与外壳(1)开口端连接并对喷嘴芯(3)进行限位的端盖(5)。10.根据权利要求9所述的高效水雾化金属粉末喷嘴，外壳和端盖螺栓连接且在两者的螺栓连接面间加塞有精密垫片。
技术总结
本发明涉及金属粉末制备技术领域，公开一种高效水雾化金属粉末喷嘴，包括设有高压水通入口的外壳，外壳内筒壁上自上而下顺次安装调整块和喷嘴芯，喷嘴芯外壁、外壳内筒壁和调整块外壁形成一与高压水通入口连通的高压水喷射腔，调整块中心具有供金属液流通的流通孔；喷嘴芯中心设有锥面通孔，调整块外壁靠近喷嘴芯锥面通孔的部位呈斜面结构，调整块的斜面结构嵌入喷嘴芯的锥面通孔内并与锥面通孔表面具有间隙而形成供高压水喷射腔内水喷射的环形喷孔。喷嘴芯和调整块之间的环形喷孔形成特定的流道，喷出的水流是连续的锥形高压射流，对喷嘴芯安装位置度无特殊要求，高压水在任何角度都能喷射到金属液，确保金属液受高压水喷射冲击的可靠性。射冲击的可靠性。射冲击的可靠性。
技术研发人员：谢清明 王亚杰 冯敏 刘望保
受保护的技术使用者：株洲优瑞科有色装备有限公司
技术研发日：2020.06.01
技术公布日：2021/12/6
声明：
“高效水雾化金属粉末喷嘴的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：株洲优瑞科有色装备有限公司
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2024年12月13日 ~ 15日 
